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Die Erfindung betrifft einen Garraumeinschub mit mindestens einer Flächenheizung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erwärmen zumindest eines Teils eines Garraums eines Gargeräts.
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Aus
DE 42 17 545 A1 ist ein elektrischer Backofen mit einer Trennplatte zur Aufteilung eines Garraums des Backofens bekannt, wobei die Trennplatte mit zwei elektrischen Heizelementen ausgestattet ist, die eine Unterhitze eines oberen Garraumbereichs und eine Oberhitze eines unteren Garraumbereichs bilden können. Zusammen mit der fest in dem Backofen installierten Oberhitze und Unterhitze sind die beiden Garraumbereiche nahezu unabhängig ansteuerbar.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zum Erwärmen zumindest eines Teils eines Garraums bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Garraumeinschub, aufweisend mindestens eine Flächenheizung, wobei die Flächenheizung dazu eingerichtet ist, eine gezielt inhomogene Wärmeabstrahlung über ihre Fläche zu erzeugen. Durch die gezielt inhomogene Wärmeabstrahlung kann eine inhomogene Wärmeübertragung an die Umgebung des Garraumeinschubs ausgeglichen werden und so mindestens ein durch den Garraumeinschub begrenzter Garraum oder Garraumbereich in der Fläche gleichmäßig beheizt werden. Inhomogene Wärmeverluste können beispielsweise durch einen erhöhten Wärmeverlust in einem Bereich einer Garraumtür und/oder durch unterschiedliche thermische Widerstände des Garraumeinschubs bedingt sein.
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Die Flächenheizung kann insbesondere eine Heizung sein, welche, z. B. im Gegensatz zu einem Rohrheizkörper, Wärme flächig oder großflächig erzeugt. Die Flächenheizung kann insbesondere einen Großteil einer Oberseite und/oder Unterseite des Garraumeinschubs überdecken oder abdecken und folglich unmittelbar flächig erwärmen.
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Durch die Flächenheizung wird zudem eine flache Bauform des Garraumeinschubs erreicht. Somit wird durch den Garraumeinschub ein zur Verfügung stehendes Garraumvolumen nur geringfügig verringert. Der Garraumeinschub mit der mindestens einen Flächenheizung ist zudem leichter als eine Variante mit einem Rohrheizkörper ausgestaltbar, insbesondere aufgrund vorteilhafter Materialkombinationen. Die Flächenheizung ermöglicht insbesondere einen Einsatz von Materialien (in Bezug auf Substrat, Isolierung, Gehäuse usw.), die bei einer Rohrheizkörperlösung wegen der dort auftretenden Temperaturspitzen nicht eingesetzt werden können. Dadurch kann ein Gesamtgewicht des Garraumeinschubs mit der Flächenheizung erheblich verringert werden. Außerdem sind die Gestaltungsmöglichkeiten des Garraumeinschubs größer (z. B. in Bezug auf eine Gestaltung der Oberfläche, Farbgestaltung usw.), wird eine einfache Heizungslayoutanpassung ermöglicht, usw. Auch ermöglicht die Flächenheizung ein schnelleres Aufheizen und einen geringeren Energieverbrauch gegenüber einem Rohrheizkörper aufgrund ihrer geringeren thermisch wirksamen Masse.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Flächenheizung mindestens eine (längliche oder bandförmige) Heizbahn aufweist und dass die mindestens eine Heizbahn für eine Erzeugung der gezielt inhomogenen Wärmeabstrahlung eine lokal variierte Anordnungsdichte und/oder einen lokal variierten Leitungsquerschnitt aufweist. Dadurch kann die gezielt inhomogene Wärmeabstrahlung einfach und mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
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Eine Heizbahn kann insbesondere eine Bahn aus einem mit einem ohmschen Widerstand behafteten, elektrisch leitfähigen Material (Widerstandsheizbahn) aufweisen. Das Material kann insbesondere ein schichtartig aufgebrachtes Material sein. Die Heizbahn kann z. B. zusammen mit einer Basislage (z. B. einer elektrisch isolierenden Isolierungsschicht), einer Schutzschicht, elektrischen Anschlüssen usw. die Flächenheizung bilden. Die Heizbahn kann direkt auf einem zu heizenden Substrat aufgebracht sein, insbesondere falls das Substrat ein elektrisch nichtleitendes Substrat ist, z. B. aus Kunststoff, Emaille, Glas (insbesondere Borosilikatglas) oder Glaskeramik. Die Heizbahn kann alternativ indirekt über eine elektrisch isolierende Isolierungsschicht auf einem zu erwärmenden Substrat aufgebracht sein, insbesondere falls das Substrat ein elektrisch leitendes Substrat ist, z. B. aus Metall (insbesondere aus Edelstahl oder einem Mehrlagensubstrat mit Edelstahl als einer äußeren Lage). Das zu heizende Substrat kann beispielsweise ein Grundkörper, Gehäuse oder Gehäuseteil des Garraumeinschubs sein.
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In einem Bereich des Grundkörpers, Gehäuses oder Gehäuseteils, an dem die Flächenheizung aufgebracht ist, kann zur Unterdrückung von thermischen Fehlanpassungen zwischen der Flächenheizung und dem zu erwärmenden Substrat das zu erwärmende Substrat mit einer Bombierung und/oder Prägung(en) versehen sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls das Substrat ein einlagiges Material, insbesondere ein Blech, ist.
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Die Heizbahn kann insbesondere aus CrNi bestehen. Es wird eine Dicke der Heizbahn zwischen einem und 300 Mikrometern, insbesondere zwischen 25 und 50 Mikrometern, bevorzugt. Jedoch ist das Material der Heizbahn nicht auf CrNi beschränkt und kann z. B. auch Silber oder Kohlenstoffnanoröhrchen usw. umfassen.
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Die Isolierungsschicht weist vorzugsweise ein dielektrisches Material, bevorzugt Aluminiumoxid, auf. Es wird eine Dicke der Isolierungsschicht zwischen 150 und 500 Mikrometern, insbesondere zwischen 250 und 300 Mikrometern, bevorzugt. Zudem kann beispielsweise noch ein Schutzschicht (”Top Coat”) als insbesondere oberste Schicht aufgebracht werden, welche z. B. verhindert kann, dass Feuchtigkeit in eine hygroskopische Isolierungsschicht eindringt.
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Zur elektrischen Kontaktierung können, z. B. mittels einer Schablone, z. B. Bronzeflächen aufgespritzt werden, welche die Heizbahn kontaktieren und an welchen elektrische Leitungen angebracht, z. B. angeschweißt oder angedrückt, werden können.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Heizbahn mittels eines Plasmaverfahrens aufgebracht worden ist. Dabei ist insbesondere eine Verwendung eines thermischen Plasmaspritzens vorteilhaft. Mittels des Plasmaspritzens können die Heizbahn und ggf. die Isolierungsschicht auf das Substrat aufgebracht werden. Zum Plasmaspritzen kann beispielsweise ein Plasmabrenner verwendet werden. Das Plasmaspritzen weist den Vorteil auf, dass es einfach durchführbar ist und eine hohe Genauigkeit der erzeugten Lagen ermöglicht. Zudem können vielerlei Materialien plasmagespritzt werden. Das Substrat erwärmt sich bei der Beschichtung kaum (bis maximal 200°C), was ebenfalls vorteilhaft ist. Jedoch ist das Aufbringen mindestens der Heizbahn nicht auf ein Plasmaverfahren beschränkt und kann z. B. auch in einem Siebdruckverfahren usw. aufgebracht werden.
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Die lokal variierte Anordnungsdichte kann insbesondere eine Zahl oder additive Länge von Heizbahnabschnitten in einer vorbestimmten Einheitsfläche umfassen. Je höher die Zahl oder Länge der Heizbahnabschnitte ist, desto höher ist eine mögliche Heizleistung. Der lokal variierte Leitungsquerschnitt kann eine lokal variierte Breite und/oder Dicke (insbesondere Schichtdicke) der Heizbahn umfassen.
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Der Garraumeinschub kann insbesondere mehrere Flächenheizungen mit unterschiedlichem Aufbau oder Layout (z. B. mit einer unterschiedlichen Führung und/oder Geometrie ihrer Heizbahn) aufweisen. Durch die Gestaltung des Heizungslayouts kann die Flächenheizung auch an verschiedene Kontaktierungsmöglichkeiten (beispielsweise seitlich, hinten, mittig usw.) angepasst werden, z. B. hinsichtlich kurzer Kabellängen zu einem elektrischen Anschlusselement oder hinsichtlich einer mechanischen Andrücklösung.
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Zudem kann das Heizungslayout so gestaltet sein, dass eine möglichst geringe elektrische Potentialdifferenz zwischen verschiedenen Abschnitten einer Heizbahn auftritt. Dies ermöglicht reduzierte Anforderungen an eine elektrische Isolierung zwischen den Heizbahnabschnitten, z. B. hinsichtlich eines Abstands, einer Materialwahl, Fertigungstoleranzen usw.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Flächenheizung an zumindest einem ihrer Randbereiche eine lokal erhöhte Wärmeabstrahlung erzeugt. Dadurch können insbesondere thermische Einflüsse einer Garraumbegrenzung (z. B. Garraumwände und/oder Garraumtür) und/oder Wärmeverluste an einem nicht durch die Flächenheizung direkt belegten erwärmten Randbereich des Garraumeinschubs ausgeglichen werden.
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Es ist eine spezielle Ausgestaltung, dass die Flächenheizung an einem vorderen Randbereich eine lokal erhöhte Wärmeabstrahlung erzeugt. Dadurch kann insbesondere ein erhöhter thermischer Verlust in der Nähe einer Garraumtür, insbesondere in einer Nähe eines zugehörigen Sichtfensters, ausgeglichen werden.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Garraumeinschub ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil (Gehäuseboden) aufweist, wobei das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil miteinander dicht verbunden sind und zueinander seitenverschieblich gelagert sind. Das Gehäuseoberteil und/oder das Gehäuseunterteil können als das durch die mindestens eine Flächenheizung zu erwärmende Substrat dienen. Durch dieses leicht montierbare Gehäuse kann die Flächenheizung geschützt werden und eine verbesserte Reinigbarkeit erreicht werden. Durch die seitenverschiebliche Lagerung kann eine unterschiedliche Wärmeausdehnung des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils ausgeglichen werden, was thermisch induzierte Spannungen und damit eine Gefahr einer Rissbildung und/oder einer Schichtablösung verringert.
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Die Verbindung zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseoberteil ist folglich bevorzugt derart ausgeführt, dass relative, insbesondere seitliche, Bewegungen, die aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungen der Gehäuseteile zueinander entstehen können, aufgefangen werden. Die Verbindung kann beispielsweise mittels eines Verklebens, einer Umbördelung usw. hergestellt werden. Des Weiteren bewirkt ein solcher Aufbau eine thermische Entkopplung zwischen den Gehäuseteilen.
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Es ist eine spezielle Ausgestaltung, dass das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil einen randseitig umlaufenden Verschlussbereich bilden, wobei an dem Verschlussbereich insbesondere mindestens ein Dichtungselement zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil eingepresst ist. Das Dichtelement erhöht eine Effektivität einer Dichtigkeit und ermöglicht weiterhin die seitenverschiebliche Lagerung.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass in einem durch das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil gebildeten Innenraum eine das Gehäuseoberteil von dem Gehäuseunterteil thermisch abtrennende Isolierlage und/oder Reflexionsschicht (reflektierende Folie o. ä.) untergebracht ist. Durch beide Maßnahmen kann eine besonders effektive Wärmenutzung nur des vorgesehen Garraumbereichs ohne einen unerwünschten Wärmefluss in den anderen Garraumbereich (thermische Trennung) erreicht werden. Alternativ zu der Einbringung der Reflexionsschicht kann eine innere Oberfläche des Gehäuseoberteils und/oder des Gehäuseunterteils als Reflektor ausgeführt sein, z. B. durch Polieren einer inneren Oberfläche, z. B. im Fall von Edelstahl als dem Basismaterial oder durch Aufbringen einer reflektierenden Schicht. Zur besseren thermischen Abschirmung eines Randbereiches der Garraumbegrenzung und zwischen den getrennten Garaumbereichen kann eine Isolierschicht in dem Verschlussbereich zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil eingebracht sein.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Garraumeinschub ein Garraumteiler ist. Der Garraumteiler kann mindestens eine Flächenheizung zum Erwärmen einer Oberseite des Garraumeinschubs und/oder mindestens eine Flächenheizung zum Erwärmen einer Unterseite des Garraumeinschubs aufweisen. Falls der Garraumeinschub lediglich mindestens eine Flächenheizung zum Erwärmen seiner Oberseite aufweist, kann der Garraumeinschub als ein Garraumteiler und/oder als eine mobile Unterhitze eingesetzt werden.
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Insbesondere, falls eines der Gehäuseteile mit der Flächenheizung ausgerüstet ist und das andere der Gehäuseteile (z. B. das Gehäuseunterteil) nicht mit einer Flächenheizung ausgerüstet ist, können die (Basis-)Materialien des nicht mit einer Flächenheizung ausgerüsteten Gehäuseteils weniger temperaturbeständig sein als bei dem mit der Flächenheizung ausgerüsteten Gehäuseteil. Während das mit der Flächenheizung ausgerüstete Gehäuseteil Glas, Glaskeramik, Edelstahl, emaillierten Edelstahl, Mehrlagenmaterialien usw. aufweisen mag, mag das nicht mit einer Flächenheizung ausgerüstete Gehäuseteil z. B. im Wesentlichen aus Aluminium (insbesondere als Druckgussteil) oder Kunststoff bestehen.
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Falls der Garraumeinschub mindestens eine Flächenheizung zum Erwärmen seiner Oberseite aufweist, kann er auch als ein Gargutträger verwendet werden. Dazu weist seine Oberseite vorzugsweise einen vertieften, insbesondere schalenförmig vertieften, Auflagebereich für Gargut auf.
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Der Garraumeinschub kann einen oder mehrere Temperatursensoren zum Abfühlen insbesondere einer Temperatur seines Gehäuses und/oder einer Flächenheizung aufweisen. Die Messdaten des mindestens einen Temperatursensors können von einem zugehörigen Gargerät, in welchem der Garraumeinschub betreibbar ist, z. B. für eine Regelung (beispielsweise eine Temperaturregelung) und/oder für eine Temperaturbegrenzung verwendet werden. Die Temperaturbegrenzung kann alternativ oder zusätzlich autonom von dem Garraumeinschub durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines Bimetall-Schalters oder eines anderen thermischen Schalters (z. B. Klixon).
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Zur leichten Entnahme aus dem Garraum kann der Garraumeinschub mit einer Griffleiste oder Griffmulde versehen sein, insbesondere an seinem vorderen Bereich.
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Der Garraumeinschub weist mindestens ein elektrisches Anschlusselement für eine elektrische Kontaktierung zu dem Gargerät zur Leistungsübertragung und/oder Datenübertragung auf (z. B. mindestens ein Steckverbindungselement), wobei das elektrische Anschlusselement vorzugsweise ebenfalls dicht ausgeführt ist.
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Der Garraumeinschub ist insbesondere zur eigenständigen Positionierung in einem Garraum eines Gargeräts vorgesehen. Der Garraumeinschub kann insbesondere auf einer vorbestimmten Höhe oder Einschubebene über eine im Wesentlichen gesamte Ebene angeordnet sein. Die Art der Einführung, Positionierung oder Befestigung des Garraumeinschubs ist dabei nicht eingeschränkt und kann eine Auflage auf seitlichen Auflageflächen einer den Garraum begrenzenden Garraummuffel, eine Befestigung an Teleskopschienen und eine Befestigung an einer Einhängestruktur einer Gargerätetür usw. umfassen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Erwärmen zumindest eines Teils eines Garraums (insbesondere eines Garraumbereichs), wobei eine Flächenheizung eine gezielt inhomogene Wärmeabstrahlung über ihre Fläche erzeugt. Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die oben beschriebene Vorrichtung und kann auf analoge Weise ausgestaltet werden.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt in einer Schnittdarstellung als Ansicht von oben einen in ein Gargerät eingesetzten Garraumeinschub;
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2A bis 2C zeigen verschiedene Layouts einer Flächenheizung für einen Garraumeinschub;
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3 zeigt eine mögliche elektrische Kontaktierung einer Flächenheizung;
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine mögliche Ausgestaltung eines Garraumeinschubs;
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5A bis 5D zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Garraumeinschub mit unterschiedlichen Ausgestaltungen eines randseitigen Verschlussbereichs unter Verwendung eines Dichtelements; und
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6A bis 6C zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Garraumeinschub mit unterschiedlichen Ausgestaltungen eines randseitigen Verschlussbereichs ohne Verwendung eines dedizierten Dichtelements.
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1 zeigt in einer Schnittdarstellung als Ansicht von oben einen in ein Gargerät B eingesetzten Garraumeinschub 1 in Form eines Garraumteilers.
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Das Gargerät B ist hier ein Backofen oder entsprechender Herd, dessen Garraum G durch eine vorderseitig offene Muffel M und eine die Muffel M vorderseitig verschließende Garraumtür T begrenzt wird. Von der Muffel M sind hier eine linksseitige und eine rechtsseitige Garraumwand S und eine Rückwand R gezeigt.
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Der Garraumeinschub 1 bedeckt eine horizontale Ebene des Garraums G im Wesentlichen vollständig und unterteilt so den Garraum G in einen unteren Garraumbereich, für welchen der Garraumeinschub 1 als eine Decke wirkt, und in einen oberen Garraumbereich, für welchen der Garraumeinschub 1 als ein Boden wirkt.
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Der Garraumeinschub 1 ist mit einer Flächenheizung 2 ausgerüstet, welche eine als eine Heizleiterschicht ausgestaltete Heizbahn 3 aufweist, wobei die beiden Enden der Heizbahn 3 jeweils eine Kontaktstelle 4 aufweisen. Die Kontaktstellen 4 sind direkt benachbart und randseitig zu der Flächenheizung 2 angeordnet. Die Heizbahn 3 folgt im Wesentlichen einem Verlauf aus mehreren ineinander verschachtelten Rechtecken. Die Flächenheizung 2 deckt einen Großteil einer Oberseite des Garraumeinschubs 1 ab. Die Kontaktstellen 4 sind elektrisch mit einem Anschlusselement 20 verbunden, welches wiederum mit einem passenden Anschlussgegenelement K elektrisch verbunden ist. Das Anschlusselement 20 und das Anschlussgegenelement K können beispielsweise eine elektrische Steckverbindung eingehen.
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Bei einem Betrieb der Flächenheizung 2 wird der obere Garraumbereich erhitzt. Da die Garraumtür T insbesondere aufgrund ihres typischerweise vorhandenen Sichtfensters Wärme stärker abführt als die Muffel M, ist der vordere, der Garraumtür T benachbarte, Bereich des oberen Garraumbereichs kühler als beispielsweise ein Bereich in der Nähe Mitte oder in der Nähe der Muffel M. Um diese ungleichmäßige Temperaturverteilung in dem durch den Garraumeinschub 1 beheizten Garraumbereich zu verstetigen, ist die Flächenheizung 2 dazu eingerichtet, eine gezielt inhomogene oder ungleichmäßige Wärmeabstrahlung über ihre Fläche zu erzeugen. Dazu erzeugt die Flächenheizung 2 an ihrem vorderen, der Garraumtür T benachbarten Randbereich eine lokal höhere Wärmeabstrahlung als an der restlichen Flächenheizung 2. Um dies zu erreichen, ist die Zahl der Abschnitte der Heizbahn 3 oder die Länge der Heizbahn 3 in einer lokalen (aber nicht mikroskopisch klein gewählten) Einheitsfläche E1 nahe der Garraumtür T höher als die Zahl oder Länge der Heizbahn 3 in einer gleich großen Einheitsfläche E2 nahe der Muffel M, hier der rechten Seitenwand S, nämlich etwa um die Hälfte größer.
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2A bis 2C zeigen verschiedene Ausgestaltungen oder Layouts einer Flächenheizung für einen Garraumeinschub.
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So zeigt 2A eine Ausgestaltung einer Flächenheizung 2a, bei welcher eine Kontaktstelle 4 randseitig und die andere Kontaktstelle 4 mittig positioniert ist. Die Heizbahn 3a folgt nun im Wesentlichen einem eckig spiralförmigen Verlauf. Auch hier ist die Zahl der Abschnitte der Heizbahn 3a oder die Länge der Heizbahn 3a in einer ersten lokalen Einheitsfläche E1, z. B. nahe der Garraumtür T, höher als die Zahl oder Länge der Heizbahn 3a in einer gleich großen zweiten Einheitsfläche E1, nämlich wiederum im Verhältnis von ungefähr vier zu drei.
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In 2B sind beide Kontaktstellen 4 benachbart und in einem inneren Bereich einer Flächenheizung 2b angeordnet. Die zugehörige Heizbahn 3b weist zwei eckig spiralförmige, ineinander verschachtelte Heizbahnabschnitte auf. Hier ist die Zahl der Abschnitte der Heizbahn 3b oder die Länge der Heizbahn 3b in einer lokalen ersten Einheitsfläche E1 ebenfalls höher als die Zahl oder Länge der Heizbahn 3b in einer gleich großen zweiten Einheitsfläche E2.
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2C zeigt eine Flächenheizung 2c mit zwei Kontaktstellen 4, welche an gegenüberliegenden Randbereichen der Flächenheizung 2c angeordnet sind. Die Kontaktstellen 4 sind mittels einer eckig mäanderförmig verlaufenden Heizbahn 3c miteinander verbunden. In der ersten Einheitsfläche E1, welche einen vorderen Randbereich der Flächenheizung 2c über deren gesamte Breite abdeckt, ist die Länge der Heizbahn 3c größer als die Länge der Heizbahn 3c in der zweiten Einheitsfläche E2, welche einen hinteren Randbereich der Flächenheizung 2c über deren gesamte Breite abdeckt.
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Es ist allgemein und auch bezüglich der 2A bis 2C möglich, dass zusätzlich oder alternativ zu der Zahl oder Länge der enthaltenden Abschnitte der Heizbahn 3, 3a–3c eine unterschiedliche, insbesondere höhere Wärmeabstrahlung oder Heizleistung der Heizbahn 3, 3a–3c durch einem geringeren Querschnitt der Heizbahn 3, 3a–3c erreicht wird.
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3 zeigt eine mögliche elektrische Kontaktierung einer Flächenheizung 2 oder 2a bis 2c. Die Flächenheizung 2, 2a–2c ist innenseitig an einer Oberseite eines Gehäuses 5 des Garraumeinschubs 1 angeordnet. Das Gehäuse 5 stellt somit ein Substrat für die Flächenheizung 2, 2a–2c dar. Eine an einer dem Gehäuse 5 abgewandten Seite befindliche Kontaktstelle 4 der Flächenheizung 2, 2a–2c wird mittels eines federnd gehalterten, elektrisch leitfähigen Kontaktstücks 6 kontaktiert. Das Kontaktstück 6 wird dazu mittels einer elektrisch leitfähigen Druckfeder 7 gegen die Kontaktstelle 4 gedrückt. Die Druckfeder wiederum ist elektrisch mit dem Anschlussstück 20 des Garraumeinschubs 1 verbunden. Somit kann ein elektrisches Signal (Versorgungsstrom, Datensignal usw.) von dem Anschlussstück 20 über die Druckfeder 7 und das Kontaktstück 6 zu der Kontaktstelle 4 gelangen, oder umgekehrt. Diese Kontaktierung ist insbesondere für einen Garraumeinschub 1 vorteilhaft, bei dem das Gehäuse 5 die Flächenheizung 2 oder 2a bis 2c umgibt und welches ein zusammensetzbares Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil aufweist, da so eine besonders einfache Kontaktierung ohne Nachbearbeitung ermöglicht wird.
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen weiteren möglichen Aspekt einer Ausgestaltung des Garraumeinschubs 1. Das Gehäuse 5 des Garraumeinschubs 1 umfasst ein Gehäuseoberteil 5o und ein Gehäuseunterteil 5u, welche randseitig aufeinandergesetzt und verbunden sind. Das Gehäuseoberteil 5o weist einen Grundkörper aus beispielsweise Edelstahl auf, wobei außenseitig beispielsweise eine Emailleschicht vorhanden sein kann.
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Das Gehäuseoberteil 5o weist ferner eine schalenförmige Vertiefung 8 auf, welche als eine Gargutauflage nutzbar ist. Der Garraumeinschub 1 kann also auch als ein Gargutträger dienen, z. B. analog zu einem Backblech oder einer Garschale. Die Flächenheizung 2 oder 2a–2c ist an einer Unterseite der schalenförmigen Vertiefung 8 angebracht, welche einer Innenseite des Gehäuses 5 entspricht.
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Die Verwendung von Edelstahl für das Gehäuseoberteil 5o weist den Vorteil auf, dass eine mechanisch (z. B. gegenüber einer Beanspruchung durch Besteck usw.), thermisch (z. B. gegenüber der Flächenheizung 2, 2a–2c) und chemisch (z. B. gegenüber einem Reinigungsmittel) widerstandfähige Vertiefung 8 oder Gargutauflage bereitgestellt wird. Da Edelstahl elektrisch leitend ist, ist die Flächenheizung 2 oder 2a–2c mehrlagig aufgebaut. So wird vor einer Aufbringung der schichtförmigen Heizbahn 3 oder 3a–3c auf das Edelstahlsubstrat eine elektrisch isolierende Isolierungsschicht 9 auf das Gehäuseoberteil 5o aufgebracht und dann die Heizbahn 3 oder 3a–3c auf die elektrisch isolierende Isolierungsschicht 9 aufgebracht. Die elektrisch isolierende Isolierungsschicht 9 kann beispielsweise aus Aluminiumoxid bestehen, und die Heizbahn 3 oder 3a–3c kann z. B. aus CrNi oder einem mit Kohlenstoffnanoröhrchen versetzten glasartigen Material bestehen. Die Heizbahn 3 oder 3a–3c kann z. B. im Mittel 25 bis 50 Mikrometer dick sein, während die elektrisch isolierende Isolierungsschicht 9 und die Heizbahn 3 oder 3a–3c zusammen vorzugsweise eine Dicke von nicht mehr als 700 Mikrometern aufweisen. Die elektrisch isolierende Isolierungsschicht 9 und die Heizbahn 3 oder 3a–3c können beispielsweise durch Plasmaspritzen oder Siebdruck aufgebracht werden.
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Das Gehäuseunterteil 5u weist keine Flächenheizung oder sonstige Heizung auf, so dass der Garraumeinschub 1, der als ein Garraumteiler ausgebildet ist, insbesondere als eine mobile Unterhitze (und/oder als ein beheizbarer Gargutträger) einsetzbar ist. Das Gehäuseunterteil 5u kann aus einem thermisch und/oder mechanisch weniger widerstandsfähigen Material als Edelstahl bestehen, z. B. aus Kunststoff oder Aluminium.
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Um das Gehäuseunterteil 5u thermisch von der Flächenheizung zu entkoppeln und eine Energieeffizienz zu verbessern, ist auf die Heizbahn 3 oder 3a–3c noch eine thermische Isolierungsschicht 10 aufgebracht. Um das Gehäuseunterteil 5u thermisch noch stärker von der Flächenheizung zu entkoppeln, kann in einem durch das Gehäuseoberteil 5o und das Gehäuseunterteil 5u gebildeten Innenraum 11 weiteres Wärmeisolierungsmaterial zwischen der Flächenheizung 2, 2a–2c und dem Gehäuseunterteil 5u untergebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der Flächenheizung 2, 2a–2c und dem Gehäuseunterteil 5u eine Wärme (IR-Strahlung) reflektierende Folie 12 eingezogen sein.
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5A bis 5D zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Garraumeinschub 1, dessen randseitiger Verschlussbereich unter Verwendung eines Dichtelements unterschiedlich gestaltet ist.
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5A zeigt einen möglichen Kontaktbereich oder Verschlussbereich 12a zur Verheiratung oder Verbindung des Gehäuseoberteils 5o mit dem Gehäuseunterteil 5u. Dabei weisen sowohl das Gehäuseoberteil 5o als auch das Gehäuseunterteil 5u einen seitlich nach Außen abstehenden Rand 14a bzw. 15a auf. Der Rand 14a des Gehäuseoberteils 5o und der Rand 15a des Gehäuseunterteils 5u liegen flächig aufeinander auf. Der Rand 15a weist eine Vertiefung 16 zur teilweisen Aufnahme eines Dichtelements 17, hier: einer Silikondichtung, auf. Der Rand 14a ist an seinem freien Ende nach unten umgebogen. Sind die Ränder 14a und 15a flächig aufeinander aufgesetzt, ist das Dichtelement 17 dazwischen eingepresst und bewirkt eine effektive Abdichtung des Innenraums 11, z. B. gegen Spülwasser und Dampf. Die Ränder 14a und 15a können miteinander zumindest punktförmig kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig (z. B. durch Verschweißen oder verkleben) verbunden sein. So können beispielsweise die freien Kanten der Ränder 14a und 15a miteinander verschweißt sein.
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5B zeigt einen Verschlussbereich 12b, bei dem im Gegensatz zu dem Verschlussbereich 12a der Rand 15b des Gehäuseunterteils 5u in Richtung des Innenraums 11 gebogen ist. Dadurch kann der Innenraum 11 vergrößert und eine seitliche Ausdehnung des Verschlussbereichs 12b verringert werden. Der Rand 14b des Gehäuseoberteils 5o ist an seiner freien Kante weiterhin nach unten umgebogen.
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5C zeigt einen Verschlussbereich 12c, bei dem im Gegensatz zu dem Verschlussbereich 12a das freie Ende des Rands 15c des Gehäuseunterteils 5u senkrecht auf den Rand 14a des Gehäuseoberteils 5o stößt. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Gehäuseoberteil 5o und dem Gehäuseunterteil 5u im Wesentlichen linienförmig, was eine verbesserte thermische Entkopplung zwischen dem Gehäuseoberteil 5o und dem Gehäuseunterteil 5u ermöglicht. Der Rand 15c weist ferner keine Vertiefung 16 mehr auf. Vielmehr ist das Dichtelement 17 zwischen horizontalen Bereichen der Ränder 14c und 15c eingeklemmt. Der Rand 14c des Gehäuseoberteils 5o ist auch hier an seinem freien Ende nach unten umgebogen.
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5D zeigt einen Verschlussbereich 12d, bei dem nun der Rand 14d des Gehäuseoberteils 5o und der Rand 15d des Gehäuseunterteils 5u durch ein Dichtelement in Form eines bandförmigen Gleiters 18 voneinander getrennt sind und diesen zwischen sich einklemmen. Der Gleiter 18 ist mit dem Rand 14d und/oder mit dem Rand 15d verklebt. Durch den Gleiter 18 wird eine noch effektivere thermische Entkopplung zwischen dem Gehäuseoberteil 5o und dem Gehäuseunterteil 5u erreicht.
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6A bis 6C zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Garraumeinschub 1 mit nochmals unterschiedlichen Ausgestaltungen seines randseitigen Verschlussbereichs, und zwar nun ohne Verwendung eines Dichtelements 17 oder 18.
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6A zeigt beispielsweise einen Verschlussbereich 12e, bei dem der Rand 14e des Gehäuseoberteils 5o und der Rand 15e des Gehäuseunterteils 5u einfach flächig ausgebildet und aufeinander aufliegend angeordnet sind. Die freien Enden oder Kanten der Ränder 14e und 15e sind flächenbündig und durch eine umlaufende Schweißnaht 19 miteinander stoffschlüssig verbunden. Eine solche Verbindung ist besonders einfach herstellbar.
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6B zeigt einen Verschlussbereich 12f, bei dem der Rand 14f des Gehäuseoberteils 5o um den Rand 15f des Gehäuseunterteils 5u eng umgeschlagen oder gebördelt ist, wobei eine ausreichende Dichtigkeit durch den Kraftschluss zwischen den Rändern 14f und 15f erreicht wird. Eine solche Verbindung weist den Vorteil auf, dass sie alleine durch eine Materialverformung erreichbar ist, also ohne ein Verschweißen oder Verkleben. Alternativ können die Ränder 14f und 15f zusätzlich noch verklebt oder punktgeschweißt sein.
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6C zeigt einen Verschlussbereich 12g, bei dem der Rand 14g des Gehäuseoberteils 5o um den Rand 15g des Gehäuseunterteils 5u weit umgeschlagen oder gebördelt ist. Eine ausreichende Dichtigkeit und Festigkeit wird durch eine umlaufende Schweißnaht 19 in einem Bereich einer freien Kante des Rands 14g erreicht.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Garraumeinschub
- 2
- Flächenheizung
- 2a
- Flächenheizung
- 2b
- Flächenheizung
- 2c
- Flächenheizung
- 3
- Heizbahn
- 3a
- Heizbahn
- 3b
- Heizbahn
- 3c
- Heizbahn
- 4
- Kontaktstelle
- 5
- Gehäuse
- 5o
- Gehäuseoberteil
- 5u
- Gehäuseunterteil
- 6
- Kontaktstück
- 7
- Druckfeder
- 8
- Vertiefung
- 9
- elektrisch isolierende Isolierungsschicht
- 10
- thermisch isolierende Isolierungsschicht
- 11
- Innenraum
- 12
- reflektierende Folie
- 12a
- Verschlussbereich
- 12b
- Verschlussbereich
- 12c
- Verschlussbereich
- 12d
- Verschlussbereich
- 12e
- Verschlussbereich
- 12f
- Verschlussbereich
- 12g
- Verschlussbereich
- 14a–g
- Rand des Gehäuseoberteils
- 15a–g
- Rand des Gehäuseunterteils
- 16
- Vertiefung
- 17
- Dichtelement
- 18
- Gleiter
- 19
- Schweißnaht
- 20
- Anschlusselement
- B
- Gargerät
- G
- Garraum
- M
- Muffel
- T
- Garraumtür
- S
- Garraumwand
- R
- Rückwand
- K
- Anschlussgegenelement
- E1
- Einheitsfläche
- E2
- Einheitsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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